2020高考物理章末質(zhì)量檢測(十四)機械振動機械波光電磁波相對論(含解析)魯科選修34

2020高考物理章末質(zhì)量檢測(十四)機械振動機械波光電磁波相對論(含分析)魯科版選修342020高考物理章末質(zhì)量檢測(十四)機械振動機械波光電磁波相對論(含分析)魯科版選修3428/28蒆PAGE28蒅蒂衿羄薈螇袇罿羃莂袂芅蚈艿羄薈蚄節(jié)蟻蒆螈薇莄蒁膂膂荿蒃袈裊螅肀襖肅蒂蚄羈莇膆蠆節(jié)羃芁裊羇蚅薇羋肄羃羀袂肇芇蚄袇蒂袃蝿肄膇蒅肅蟻膄螃螂蒞芇肈薆芀螞蚃薁薆莇莆羇衿莃薃莀薃蕆袈莈蒈袁蒃莂螄薇膆蒄莁薃莄膁羅薇蚈裊羀芅莄袀膆蚆羆芆蕿蚃芄蠆膃螆薈蚇膈蒅袀螞蒞袆袆螄螈袃螀蒁蚆羆荿膅薁薅蝕芀薃芀蚇薆膀肂蝕芃襖莀腿羆蝿螄薇肁膁蒀薃莇蒄節(jié)薇螀莂薀袁薄莈羄蕆蕿莀蝕莃羅羇莂莇螞薁蝿螞莆薆肄芇莁螂蝿膄螇肅薂膇膀蝿衿蒂襖蚄芄肇罿羀罿肄芅薇螁羇羂芁聿節(jié)蚅膆蒃羈螀蒂腿襖肆螅袁袈葿荿艿膂蕆莄蚃螈薂蟻荿蚄蚄羄蒞蚈芁袂莈羃肅袇螃薈肀衿蒈蒅蒆蒆蒅蒈衿肀薈螃袇肅羃莈袂芁蚈蒞羄蚄蚄荿蟻薂螈蚃莄蕆膂艿荿葿袈袁螅肆襖腿蒂螀羈蒃膆蚅節(jié)聿芁羂羇螁薇芅肄罿羀罿肇芄蚄襖蒂衿蝿膀膇薂肅螇膄蝿螂莁芇肄薆莆螞蝿薁螞莇莂羇羅莃蝕莀蕿蕆羄莈薄袁薀莂螀薇節(jié)蒄莇薃蒀膁肁薇螄裊羆芅莀袀芃蚆肂芆薆蚃芀蠆芀螆薅蚇膅蒅羆螞蒁袆袃螄螄袃袆蒁螞羆蒅膅蚇薅螆芀蠆芀蚃薆芆肂蚆芃袀莀芅羆裊螄薇肁膁蒀薃莇蒄節(jié)薇螀莂薀袁薄莈羄蕆蕿莀蝕莃羅羇莂莇螞薁蝿螞莆薆肄芇莁螂蝿膄螇肅薂膇膀蝿衿蒂襖蚄芄肇罿羀罿肄芅薇螁羇羂芁聿節(jié)蚅膆蒃羈螀蒂腿襖肆螅袁袈葿荿艿膂蕆莄蚃螈薂蟻荿蚄蚄羄蒞蚈芁袂莈羃肅袇螃薈肀衿蒈蒅蒆2020高考物理章末質(zhì)量檢測(十四)機械振動機械波光電磁波相對論(含分析)魯科版選修34機械振動機械波光電磁波相對論

(時間：50分鐘)

1.(1)(5分)兩列沿繩流傳的簡諧橫波(虛線表示甲波，實線表示乙波)在某時辰的波形圖如圖

1所示，M為繩上x＝0.2m處的質(zhì)點，則以下說法中正確的選項是__________。(填正確答案標號。

選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分)

圖1

M的速度為零

M點是振動加強點

甲波的流傳速度v1比乙波的流傳速度v2大

3D.由圖示時辰開始，再經(jīng)甲波的4周期，質(zhì)點M將位于波峰

M點的振動方向總是相反的

(2)(10分)如圖2所示是一個透明的玻璃圓柱體的橫截面，其半徑R＝20cm，AB是過圓心的一條水平直徑。從激光源S發(fā)出一條與平行的細光束，入射到玻璃圓柱體上，光束到頂部AB的距離h＝2.68cm，折射光束恰好過B點，經(jīng)B點反射后從圓柱體中射出。已知光在真空中的流傳速度為c＝3×108m/s，3＝1.732。

-1-

圖2

(ⅰ)求玻璃的折射率；

(ⅱ)求此光束從射入圓柱體到射出圓柱體所用的時間(只考慮一次反射)。

剖析(1)由圖可知甲、乙兩波在質(zhì)點M處同時向下振動，故速度不為零，又由于甲、乙兩波

在同一繩上流傳，速度相同，由圖可知，兩波波長相同，故周期相同，故M點為振動加強點，

3選項A、C錯誤，B正確；圖示時辰M點正向下運動，再經(jīng)甲波的4周期，M將位于波峰，選項

D正確；位于原點的質(zhì)點與M點相距半個波長，振動方向總是相反的，選項E正確。

sinα(2)(ⅰ)光輝SC折射后經(jīng)過B點，光路以下列圖，由折射定律有sinβ＝n(2分)

由幾何關(guān)系知α＝2β(1分)

R－h(huán)sinα＝R(1分)

-2-

解得α＝60°，β＝30°

玻璃的折射率為n＝3(1分)

(ⅱ)依照對稱性知CB＝BD＝2Rcosβ(2分)

c光在玻璃中流傳的速度為v＝n(2分)

光束從射入圓柱體到射出圓柱體所用的時間為

CB＋BD－9s(1分)t＝＝4×10v答案(1)BDE(2)(ⅰ)3(ⅱ)4×10－9s2.(1)(5分)以下說法正確的選項是__________。(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)偏振光可以是橫波，也可以是縱波

光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理

射線在磁場中能偏轉(zhuǎn)、穿透能力強，可用來進行人體透視

聲源與觀察者相對湊近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率

(2)(10分)如圖3所示是在豎直方向上振動并沿水平方向流傳的簡諧橫波，實線是t＝0時辰

的波形圖，虛線是t＝時辰的波形圖。

圖3

(ⅰ)若波沿x軸負方向流傳，求它流傳的速度；

(ⅱ)若波沿x軸正方向流傳，求它的最大周期；

(ⅲ)若波速是25m/s，求t＝0時辰P點的運動方向。

剖析(1)偏振光是橫波而不是縱波，選項A錯誤；光學鏡頭前的增透膜的厚度為綠光在介質(zhì)

-3-

中波長的四分之一，利用的是光的干涉現(xiàn)象，選項B正確；光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡利用的是光的全反射原理，選項C正確；X射線穿透力強，可以進行人體透視，由于不帶電，在磁場中不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項D錯誤；依照多普勒效應，當聲源與觀察者相對湊近時，觀察者接收到的頻率大于聲源的振動頻率，選項E正確。(2)(ⅰ)波沿x軸負方向流傳時，流傳的距離可能為x＝(3＝(4＋3)m(n＝0，1，2，3，)(2分)＋)λn4n流傳的速度為v＝x＝(20n＋15)m/s(＝0，1，2，3，)(1分)tn(ⅱ)波沿x軸正方向流傳，流傳的時間與周期關(guān)系為

1＝(n＋4)T(n＝0，1，2，3，)(2分)

得T＝4t＝s(n＝0，1，2，3，)4n＋14n＋1

當n＝0時周期最大，即最大周期為0.8s(1分)

55(ⅲ)波在內(nèi)流傳的距離x＝vt＝5m＝4λ，波形圖平移了4λ的距離(2分)

由題圖知波沿x軸正方向流傳

所以P點在t＝0時辰沿y軸負方向運動。(2分)

答案(1)BCE(2)(ⅰ)(20n＋15)m/s(n＝0，1，2，3，)(ⅱ(ⅲ)沿y軸負方

向運動

3.(1)(5分)一列簡諧橫波沿直線流傳。t＝0時辰波源O由平衡地址開始振動，在波的流傳方

向上平衡地址距O點處有一質(zhì)點A，其振動圖象如圖4所示。以下說法正確的選項是

____________。(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每

選錯1個扣3分，最低得分為0分)

-4-

圖4A.波源起振方向沿y軸正方向B.該簡諧波波長為4mC.該簡諧波周期為4sD.該簡諧波波速大小為12m/s

E.從振源起振開始，17s內(nèi)質(zhì)點A經(jīng)過的行程為

(2)(10分)如圖5所示，直角梯形玻璃磚ABCD，其中BCDE是正方形，∠A＝30°，BC＝a?，F(xiàn)

有一束單色光從AD的中點M平行AB邊射入，折射光輝恰好過E點。求：

圖5

(ⅰ)該玻璃磚的折射率n；

(ⅱ)光輝第一次從玻璃磚射出的點到B點的距離。

剖析(1)波流傳過程中，所有質(zhì)點起振的方向都與波源的起振方向相同，由圖知，t＝3s時

-5-

質(zhì)點A開始振動，振動方向沿y軸正方向，故波源的起振方向沿y軸正方向，選項A正確；由圖知，該簡諧波的周期t＝4s，選項C正確，3s內(nèi)該簡諧波流傳了，即43λ＝，則λ＝，選項B錯誤；該簡諧波的波速λ＝＝，選項D錯誤；從波源v＝T4st14起振開始，17s內(nèi)質(zhì)點A振動了14s，則質(zhì)點A經(jīng)過的行程s＝T×4A＝4×4×＝，

選項E正確。

(2)(ⅰ)光輝在玻璃磚內(nèi)的光路圖以下列圖，由幾何關(guān)系可知光輝在AD面上的折射角為30°(2

分)

sinisin60°折射率n＝sinr＝sin30°＝3(3分)13(ⅱ)在AB界面上，sinC＝n＝3＜sin60°，入射角為60°大于臨界角C，故光輝發(fā)生全反射(3分)設(shè)光從BC界面上N點射出，由幾何關(guān)系可知3BN＝atan30°＝3a(2分)3答案(1)ACE(2)(ⅰ)3(ⅱ)3a4.(1)(5分)如圖6所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時辰的疊加情況，圖中實線為波峰，虛線為波谷。已知兩列波的振幅分別為4cm和3cm，波速均為v＝2m/s，波長均為λ＝8cm，E點是B、D和A、C連線的交點，則B處質(zhì)點是振動__________(選填“加強”或“減弱”)

的點，E處質(zhì)點是振動__________(選填“加強”或“減弱”)的點，圖示時辰、D兩處兩質(zhì)B點的豎直高度差是__________cm。

-6-

圖6

(2)(10分)水晶是一種石英結(jié)晶體礦物，其折射率范圍為～，不良商家常用碳酸

聚酯(折射率一般大于1.6)制成假水晶飾品充當真水晶高價來賣。某人在旅游時買到一水晶飾

品，其截面為直角三角形，如圖7所示。為了檢驗其真假，他用量角器測量可知∠C＝60°，

∠B＝30°。他用一束紅色激光射向AC面，方向與AC面夾角為θ＝30°，折射后的光輝MN

平行于底邊BC。依照以上數(shù)據(jù)，回答以下問題：

圖7

(ⅰ)該飾品是否是真水晶？紅色激光束在N點能否發(fā)生全反射？若是能，畫出由底邊BC射出

的光輝。

(ⅱ)若是將綠色激光從M點射向AC面，方向與AC面夾角θ＝30°，其在AC面的折射角是大

于30°還是小于30°？

剖析(1)實線交點或虛線交點為振動加強點，實線與虛線的交點為振動減缺點，振幅分別為

-7-

|A1＋A2|和|A1－A2|，比較題圖，A、C兩點為振動減缺點，B、D兩點為振動加強點，B、D連線上各點振動也加強，形成振動加強的地域，所以E點處質(zhì)點是振動加強的點。此刻D處質(zhì)點的位移應是|A＋A|＝7cm，B處質(zhì)點的位移應是－7cm，B、D兩處質(zhì)點的豎直高度差為14cm。12(2)(ⅰ)光輝在AC界面的入射角i＝60°，折射角r＝30°(1分)依照折射定律得n＝sini＝sin60°＝3＞，說明該飾品不是真水晶(2分)sinrsin30°由幾何關(guān)系知，光輝在AB界面的入射角為i′＝60°而臨界角′的正弦值sin′＝1＝3(1分)CCn33，則光輝在AB界面的入射角i′>C′(2分)sin60°＝2所以光輝在N點將發(fā)生全反射，光路如圖(2分)

(ⅱ)由于綠光的頻率大于紅光的頻率，所以該水晶對綠光的折射率大于對紅光的折射率，從

而可得其在AC面的折射角小于30°。(2分)

答案(1)加強加強14(2)(ⅰ)不是(ⅱ)小于30°

5.(1)(5分)圖8為“用雙縫干涉測光的波長”的實驗裝置，從左到右依次放置①光源、②紅

色濾光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。以下說法正確的選項是____________。(填正確答案標號。

選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)

-8-

圖8

③、④分別是雙縫、單縫

減小雙縫之間的距離，可以增大相鄰暗條紋間的距離

先放上單縫和雙縫，調(diào)治光源高度使光沿遮光筒軸線照在屏中心

D.若雙縫的間距為d，④與光屏的間距為l，用測微目鏡測出6條紅色條紋間的距離為a，則

ad

若是把此裝置置于某液體中測量某單色光的波長，測得結(jié)果要比在真空中測得該光的波長

短

(2)(10分)在圖9甲中，輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為m＝的小球，現(xiàn)讓小球在豎

直方向上做簡諧運動，小球從最高點釋放時開始計時，小球相對平衡地址的位移y隨時間t

按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示。取g＝10m/s2。

-9-

圖9

(ⅰ)寫出小球相對平衡地址的位移y的表達式；(ⅱ)求0～內(nèi)小球的總行程s，并指出t＝時小球的地址。剖析(1)光源產(chǎn)生的光經(jīng)濾光片變成單色光，經(jīng)過單縫成為線光源，經(jīng)過雙縫獲得有關(guān)波源，③、④分別是單縫、雙縫，選項A錯誤；由y＝lλ知，要增大相鄰暗條紋間的距離，可減d小雙縫之間的距離d或增大雙縫到屏的距離l，選項B正確；先不放單縫和雙縫，調(diào)治光源高度使光沿遮光筒軸線照在屏中心，爾后再放單縫和雙縫，調(diào)治其地址使光屏上出現(xiàn)干涉條紋，選項C錯誤；相鄰兩條紅色條紋間的距離y＝a＝a，又y＝l，得該紅光的